高應變率下混凝土構件損傷過程的再生核粒子法分析.pdf

1、在機場跑道、橋梁、沉樁、大壩與軍事防御工程中，混凝土構件需要承受來至飛機降落、船舶碰撞、重錘夯擊、爆炸等應變率為102s-1以上的高應變率作用，較容易發(fā)生損傷破壞，對人們的生命和財產安全構成了嚴重威脅。在此背景下，本文選取其中適合大變形、精度較高的再生核粒子法進行研究，并在此基礎上對高應變率下混凝土構件的損傷過程進行分析，具有重要的科學意義和工程應用價值。
　　本文梳理了混凝土動態(tài)力學性能的研究進展，對主要模擬方法和混凝土動態(tài)本構

2、模型進行了介紹和對比分析，在此基礎上確定了采用混凝土HJC動態(tài)本構模型進行高應變率下混凝土構件損傷過程的半拉格朗日再生核粒子法分析。主要工作及結論如下：
　　1.對幾種常見的無網格法及各自的特點進行對比分析，對再生核粒子法的理論公式、算法、積分方案等進行了研究。并對混凝土 HJC動態(tài)本構理論與模型的參數(shù)確定方法進行了研究，為再生核粒子法的實現(xiàn)奠定了理論基礎。
　　2.基于VC6++對再生核粒子法進行了程序開發(fā)，對本質邊界條件

3、的處理方法進行了討論，并通過算例對計算精度的影響因素進行了研究，得出以下結論：強制轉換法在處理本質邊界條件時有較好的穩(wěn)定性和適用性；三種核函數(shù)中三次B樣條核函數(shù)計算精度最高；節(jié)點影響域半徑rmi=(1.2~1.8)dmax時，計算精度相對較高；節(jié)點分布的密度增加可提高計算精度，但計算成本也隨之增大。
　　3.針對不同的情況，分別建立混凝土構件損傷算例，對混凝土在高應變率下的損傷過程進行分析，結論如下：再生核粒子法對研究混凝土動態(tài)損